本文针对空气/氢质子交换膜燃料电池，基于扩散层多孔内多组分扩散和气(汽)液分层流汽化传质假设，建立了稳态、等温水传递模型。 　　根据PEMFC的操作特性，为提高系统氢气(或氧气)利用率，提出了喷射循环方案。根据单喷嘴气体喷射器的工作原理，假设喷射器效率最优，得到了燃料电池用气体喷射器的设计方法。根据燃料电池系统的操作条件，选择了非拉伐尔型的锥形喷嘴，实验表明：稳态条件下60﹪操作条件范围内能较好满足燃料电池的反应器循环要求。针对车用条件，提出了喷射器的控制方法，并实际应用于车用系统。 　　设计了低成本的大功率PEMFC电堆评价用直接接触式鼓泡塔增湿器。通过气体分散在液体中、实现直接接触传热、传质，来实现气体湿焓的增加，考虑了气体分散程度、含泡液层高度、捕沫结构等因素，并付诸了工程应用。 　　配合轿车用燃料电池系统的开发，提出了采用重新标定车用散热器的方法完成了系统散热器匹配。根据传热学原理和车辆迎风模拟，提出了车用散热器在燃料电池系统种的能力标定方法。 　　设计了30kW氢氧燃料电池系统的集成流程，根据伯努利方程，计算了流程当量直径和比摩阻，并计算了氢氧全回流条件下尾气的排放间隔。 　　设计了轿车用40kW氢空燃料电池恒压操作系统工艺流程和控制逻辑，组织实施了轿车燃料电池系统的集成和调试。